A teoria de danos cumulativos pressupõe que um ciclo de tensão com uma tensão alternada acima do limite de resistência inflige um dano permanente mensurável. Ela também pressupõe que os danos totais causados por um número de ciclos de tensão são iguais à soma dos danos causados pelos ciclos de tensões individuais.
Regra do dano linear
Pressupondo-se que a curva S-N indica que são necessários N1 ciclos de uma tensão alternada S1 para causar falha por fadiga, a teoria diz que cada ciclo causa um fator de dano D1 que consome 1/N1 da vida útil da estrutura.
Além disso, se uma estrutura é sujeitada a n1 ciclos com tensão alternada S1 e n2 ciclos com tensão alternada S2, então o fator de dano total D é calculado por:
D = (n1/N1 + n2/N2),
onde N1 é o número de ciclos necessários para causar falha sob S1 e
N2 é o número de ciclos necessários para causar falha sob S2.
Está regra é conhecida como Regra do dano linear ou Regra de Miner. O fator de dano, também chamado de fator de utilização, representa a proporção da vida útil consumida da estrutura. Um fator de dano de 0,35 significa que 35% da vida útil da estrutura foi consumida. A falha devido à fadiga ocorre quando o fator de dano atinge 1,0.
A regra do dano linear não considera os efeitos da sequência de cargas. Em outras palavras, ela prevê que os danos causados por um ciclo de tensão independem do momento de sua ocorrência no histórico de carga. Ela também pressupõe que a taxa de acúmulo de danos independe do nível de tensão. O comportamento observado indica que rachaduras se iniciam com alguns poucos ciclos sob altas amplitudes de tensão, enquanto a maior parte da vida útil é consumida no início de rachaduras em baixas amplitudes de tensão.
A regra do dano linear é utilizada em sua forma simples quando se especifica que eventos de fadiga não interagem entre si em relação às outras propriedades do estudo. Quando a interação entre eventos é definida como aleatória, o programa utiliza o código ASME para avaliar os danos causados combinando picos de eventos.